DE2937289C2 - - Google Patents
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- DE2937289C2 DE2937289C2 DE2937289A DE2937289A DE2937289C2 DE 2937289 C2 DE2937289 C2 DE 2937289C2 DE 2937289 A DE2937289 A DE 2937289A DE 2937289 A DE2937289 A DE 2937289A DE 2937289 C2 DE2937289 C2 DE 2937289C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
- B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
- B60T8/17613—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure based on analogue circuits or digital circuits comprised of discrete electronic elements
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antiblockiersystem für Fahrzeugbremsen
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Ein solches Antiblockiersystem ist aus der DE 22 06 807 A1 bekannt.
Dort wird eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage
beschrieben, die sich an unterschiedliche Fahrbahnverhältnisse anpaßt.
Hierzu werden unterschiedliche Schwellenwerte benutzt,
die innerhalb des Regelvorgangs verändert werden. Neben dem
Radgeschwindigkeitssignal werden auch dessen erste und zweite
Ableitungen (Drehverzögerung bzw. Ruck) gebildet und für die
logischen Entscheidungen verwendet.
Aus der DE 22 43 778 A1 ist eine Bremsanlage bekannt, bei der
die Schwellenwerte kontinuierlich verändert werden. Dabei kann
die Dauer eines das Magnetventil beaufschlagenden Steuersignals
verändert werden.
Aus der DE 24 60 904 A1 ist es bekannt, die Dauer der Druckanhebung
bei einem Regelspiel abhängig zu machen von der Dauer
des Druckabbaus im vorangegangenen Regelspiel. Auch ist es vorgesehen,
den gewünschten Wert der Dauer der Druckanhebung von
einem Mittelwert der Druckanhebe-Zeitspannen in den vorangegangenen
Regelspielen abhängig zu machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antiblockiersystem
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein
optimaler Wirkungsgrad der Bremsen erzielt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch
1 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Antiblockiersystems
nach der Erfindung,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Veränderungen im
Zyklus-Ansprechverhalten entsprechend der Einstellung
des Wiederbetätigungspunktes,
Fig. 3 einen detaillierteren Schaltplan einer Vorrichtung
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Reihe von grafischen Darstellungen der Veränderungen
der Radbeschleunigung und der Änderungsrate
der Radbeschleunigung bei verschiedenen
Zyklusarten,
Fig. 5 und 6 je ein Blockschaltbild eines
Untersystems zum Erzeugen von Wellenformen
für das Eingangssignal eines Integrators,
Fig. 7 eine Kurve, welche die Niveaus der Ausgangssignale
der Beschleunigungsfolgeschaltung gemäß Fig. 6
während eines Zyklus verdeutlicht,
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Teiles eines anderen
Antiblockiersystems,
Fig. 9 eine grafische Darstellung der Erzeugung eines
Impulses am Ausgang des ODER-Gliedes der Regelvorrichtung
gemäß Fig. 8 während eines Zyklus mit
Kaskadenbedingung, und
Fig. 10 eine Fig. 9 ähnliche grafische Darstellung der
Erzeugung eines Impulses während eines gesteuerten
Zyklus.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Regelvorrichtung für ein Antiblockiersystem wird ein
zur Radgeschwindigkeit proportionales Gleichstromsignal w
über ein Filter 1 einer Differenzierschaltung 2 zugeführt,
die einen Verstärker 3 enthält. Die Differenzierschaltung 2
erzeugt Verzögerungs- und Beschleunigungssignale abhängig
von der Entwicklung und vom Verschwinden eines Radblockierzustandes.
Das Verzögerungssignal wird von einer Vergleichsschaltung
4 erfaßt, die schaltet, sobald der anfängliche
Erfassungsschwellwert Va einer als Anpassungsschaltung dienenden Schwellwertschaltung 7 überschritten
wird. Die Vergleichsschaltung 4 gibt ein Steuersignal
an einen Leistungsverstärker 5 ab, um ein einfaches
Elektromagnetventil 6 einzuschalten und die Bremse zu lösen.
Die Vergleichsschaltung 4 weist eine veränderliche Hysterese
auf, welche durch die Schwellwertschaltung 7 eingestellt
ist, die dann eine Neueinstellung der Vergleichsschaltung 4
nur dann zuläßt, wenn dieses Verzögerungsniveau unter das
anfängliche Erfassungsniveau abgesunken ist. Dieser Neueinstellpunkt
ist innerhalb eines großen Verzögerung/Beschleunigung-
Bereiches durch einen Korrektur-Integrator 8 einstellbar,
um bei jedem Blockierzyklus den Punkt der optimalen
Wiederbetätigung zu wählen. Der Integrator 8 wird
von einer Analysierschaltung 10 gesteuert, welche das
Zyklusansprechverhalten analysiert und aus dem Ausgang der
Differenzierschaltung 2 das Beschleunigungssignal dw/dt erhält.
Wenn der Integrator 8 festgelegt hat, daß vor dem Signalisieren
der Wiederbetätigung ein hohes Beschleunigungsniveau
erforderlich ist, und wenn dieses Niveau nicht erreicht wird,
wird von einem auf den Ausgang der Differenzierschaltung 2
ansprechenden Detektor 9 zum Erfassen einer späten Wiederbetätigung
ein Ersatzsignal erzeugt, sobald das Rad den
optimalen Schlupfpunkt durchlaufen hat, der einer ausreichenden
Wiederbeschleunigung über die µ-Schlupfkurvenspitze
hinaus entspricht.
Fig. 2 verdeutlicht die Änderungen im Zyklusansprechverhalten
beim Lösen und Wiederbetätigen der Bremse, wenn der
Wiederbetätigungspunkt eingestellt wird. Der Zyklus 1 hat
einen späten Wiederbetätigungspunkt R 1, der, wenn der Bremsdruck
während des Zeitabschnitts t 2 aufgebaut wird, zu einem
beträchtlichen Zeitabschnitt mit zu geringer Abbremsung
führt. Die Wirkung einer vorzeitigen Wiederbetätigung ist
am Beispiel des Zyklus 2 dargestellt, bei dem der Bremsdruck
aufgebaut wird, sobald die Verzögerung endet, wodurch
eine volle Wiederbeschleunigung des Rades vor Beginn des
nächsten Blockierzyklus verhindert wird. Wenn bei allen
Zyklen vorzeitig, entsprechend dem Wiederbetätigungspunkt R 2,
wiederbetätigt würde, würde am Rad eine Kaskadenbedingung
entstehen, bei der in rascher Aufeinanderfolge Blockierzustände
auftreten und das Rad sich allmählich völlig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit entfernt und in einen völlig
blockierten Zustand einschwingt. Zyklus 3 verdeutlicht eine
optimale Wiederbetätigung, bei der der Bremsdruck bis zum
Blockierdruck zunimmt, wenn der Radschlupf unter das Niveau
absinkt, das der µ-Schlupfkurvenspitze entspricht. Dieses
Ansprechverhalten wird von allen Blockierschutzsystemen
angestrebt und wird in der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung
unter Anwendung einer selbstregelnden Steuerung verwirklicht,
die den Wiederbetätigungspunkt ständig korrigiert,
um trotz Änderungen in der Blockierschutzvorrichtung oder
auf diese wirkender Störungen, die sich aus Änderungen des
Kraftschlußniveaus zwischen Luftreifen und Fahrbahnoberfläche
oder aus einer ungleichmäßigen Druckanstiegsrate
ergeben, Ansprechverhalten ähnlich den Zyklen 1 und 2 zu
verhindern. Die vorgeschlagenen Regelvorrichtungen lassen
sich so auslegen, daß sie das Wiederbetätigungssignal in
jedem beliebigen Punkt eines Rad-Wiederbeschleunigungszyklus,
also zwischen dem im Wiederbetätigungspunkt R 2 erfaßten
Ende einer übermäßigen Verzögerung und dem durch
den Wiederbetätigungspunkt R 1 dargestellten Ende der Rad-
Wiederbeschleunigung, erzeugen, in diesen extremen Punkten
jedoch nur dann, wenn sich die Korrektursignale aus einem
Betrieb mit sehr hohem bzw. sehr niedrigem µ ergeben. Dieser
große Einstellbereich ist ein wesentlicher Steuerparameter
und wird erreicht durch die Ausbildung der Verzögerungs-
Vergleichsschaltung 4 mit großer Hysterese, die veränderbar
ist, um das Signal für das Lösen der Bremse zwischen einem
Verzögerungsniveau, das etwas niedriger ist als der anfängliche
Erfassungsschwellwert, und einem Niveau, das
möglicherweise bis zum Doppelten der Amplitude des Erfassungsschwellwertes
in Richtung der Beschleunigung beträgt,
auf einen beliebigen Punkt neu einzustellen.
Die in Fig. 3 dargestellte Regelvorrichtung entspricht dem
Blockschaltbild in Fig. 1, mit Ausnahme daß der Integrator 8
nicht gezeichnet ist. Die Differenzierschaltung 2 enthält
einen üblichen Rückkoppelungswiderstand 11 und den
Filter 1, zu dem ein Kondensator 1′ gehört. Die Analysierschaltung
10 für das Zyklusansprechverhalten ist zusammen
mit dem Detektor 9 zum Erfassen einer späten Wiederbetätigung
gemäß Fig. 1 als Abtast- und Speicherschaltung 10′ ausgebildet,
die eine Vergleichsschaltung 12, einen Transistor
13, eine Diode 14 und einen Kondensator 15 umfaßt. Die
Arbeitsweise einer solchen Abtast- und Speicherschaltung
ist in Einzelheiten, insbesondere auf Seite 3, Zeilen 43
bis 82, der GB-PS 15 39 210 beschrieben und wird nachstehend
kurz zusammengefaßt.
Der Ausgang der Differenzierschaltung 2 ist an die Minus-
Eingangsklemme der Vergleichsschaltung 12 an die Plus-
Eingangsklemme der Diode 14 und an die Basis des Transistors
13 angeschlossen, dessen Kollektor mit einer Nullpotentialleitung
und der Emitter mit der Minusklemme der
Diode 14 verbunden sind. Die Minusklemme der Diode 14 ist
an die Plus-Eingangsklemme der Vergleichsschaltung 12 angeschlossen,
und der Kondensator 15 ist zwischen die Plus-
Eingangsklemme der Vergleichsschaltung 12 und die Nullpotentialleitung
zwischengeschaltet. An den Eingang des Verstärkers
3 ist eine Vorspannung so angelegt, daß er eine
Mittelbereichsruhespannung abgibt, die dadurch bei Verzögerung
nach Plus und bei Beschleunigung nach Minus schwingt.
Wenn die Differenzierschaltung 2 bei Verzögerung einen
positiven Ausgang abgibt, wird der Kondensator 15 über die
Diode 14 aufgeladen, bleibt jedoch, sobald die Verzögerung
abzusinken beginnt, auf eine Spannung geladen, die höher
ist als die, welche gewöhnlich am Ausgang der Differenzierschaltung
2 erscheint. Der Transistor 13 wirkt dann als
Emitterfolger, um zwischen den positiven und negativen Eingängen
der Vergleichsschaltung 12 eine vorbestimmte Spannungsdifferenz
aufrechtzuerhalten. Diese vorbestimmte Spannungsdifferenz
tritt somit an den Eingängen der Vergleichsschaltung
12 kurz nach der maximalen Verzögerung auf.
Der Ausgang der Differenzierschaltung 2 ist über einen
Widerstand 16 an die Plus-Eingangsklemme der Vergleichsschaltung
4 angeschlossen, deren negative Eingangsklemme
über einen Widerstand 17 mit einer Schwellspannung Va und
direkt mit dem Kollektor eines Transistors 18 verbunden ist,
welcher den Neueinstell-Schwellwert der Vergleichsschaltung
4 steuert. Der Emitter des Transistors 18 ist mit
einer Neueinstell-Steuerspannung Vb verbunden, seine Basis
durch einen Widerstand 19 mit dem Ausgang der Abtast- und
Speicherschaltung 10′. Das Schalten des Transistors 18
geschieht gemeinsam durch die Abtast- und Speicherschaltung
10′ und den Ausgang der Vergleichsschaltung 4 über eine Verbindungsleitung
20, in der ein Widerstand 21 liegt.
Die Vergleichsschaltung 4 wird geschaltet, wenn die Verzögerung
einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, der
durch die Schwellwertspannung Va an der Minus-Eingangsklemme
der Vergleichsschaltung 4 eingestellt ist. Sobald die Vergleichsschaltung
4 schaltet, wird das Elektromagnetventil 6
durch den Leistungsverstärker 5 eingeschaltet. Sobald die
Verzögerung begonnen hat, von ihrem Spitzenwert abzusinken,
schwingt der Ausgang der Vergleichsschaltung 12 der Abtast-
und Speicherschaltung 10′ so lange nach Plus, wie der Ausgang
der Vergleichsschaltung 4 geschaltet ist und den
Leistungsverstärker 5 treibt.
Bei positivem Ausgang der Vergleichsschaltung 12 wird der
Transistor 18 in leitendem Zustand gehalten, um die Neueinstell-
Steuerspannung Vb dem den Schwellwert einstellenden
Eingang der Vergleichsschaltung 4 zuzuführen. Bei einem
hohen Wert der angelegten Neueinstell-Steuerspannung Vb
braucht die Verzögerung nur wenig unter den Erfassungs-
Schwellwert abzusinken, damit die Vergleichsschaltung 4 neu
eingestellt wird. Bei einer niedrigen Neueinstell-
Steuerspannung Vb jedoch muß, damit die Neueinstellung stattfindet,
am Ausgang der Differenzierschaltung 2 ein hohes
Wiederbeschleunigungsniveau erfaßt werden. Diese Neueinstell-
Steuerspannung Vb wird während der gesamten Dauer eines
Blockierschutz-Stopps vom nachstehend beschriebenen Korrektur-
Integrator abhängig von der Zyklusanalyse dienenden
Messungen, die bei jedem Arbeitsspiel und zwischen allen
Arbeitsspielen vorgenommen werden, dynamisch eingestellt.
Sobald die Vergleichsschaltung 4 und 12 schalten, wirkt
die dargestellte Schaltungsanordnung mit positiver Rückkoppelung,
insofern als der Rückstellungs- bzw. Neueinstellungspunkt
der Vergleichsschaltung 12 herabgesetzt wird,
sobald die Verzögerung geringer zu werden beginnt. Wenn die
für die Neueinstellung erforderliche Beschleunigung nicht
stattfindet, wie es bei einigen Oberflächen mit niedrigem µ
vorkommen kann, stellt sich die Vergleichsschaltung 12 neu
ein, wenn die Wiederbeschleunigung beginnt, kleiner zu werden,
oder geht, bei Betrieb mit sehr kleinem µ, durch den Nullbeschleunigungspunkt,
wenn das Rad seine Wiederbeschleunigung
beendet. Wenn sich die Vergleichsschaltung 12 neu einstellt,
wird der Transistor 18 abgeschaltet, wobei der anfängliche
Erfassungs-Schwellwert an der Vergleichsschaltung 4 wiederhergestellt
wird, welche sich dann ausschaltet und dabei
den Elektromagneten entregt, um die Bremsen erneut zu betätigen.
Die Neueinstellungs-Steuerspannung Vb wird durch Zyklusanalyse
erzeugt, um eine Korrektur-Rückführgröße zu schaffen.
Eine solche Analyse läßt sich nach mehreren Verfahren durchführen,
die hauptsächlich vom Ansprechverhalten des Rades
zwischen Blockierzyklen ausgehen. In Fig. 4 sind drei Ansprechverhalten
dargestellt, in der Reihe darunter die zugehörigen
Änderungsraten der Beschleunigungssignale, welche
durch weiteres Differenzieren erzeugt würden. Beim Ansprechverhalten
(a) liegen die Radzyklen beträchtlich auseinander,
bedingt durch späte Wiederbetätigung, und die Beschleunigungskurve
fällt am Ende der Rad-Wiederbeschleunigung ab
und verläuft zwischen t 1 und t 2 mit der Fahrzeugverzögerung,
während der Bremsdruck erneut auf das Blockierniveau zunimmt.
Diese Zeit t 2-t 1 ist ein Maß für den Wirkungsgrad der Betätigung
und sollte im Idealfalle bestehen und erfaßbar,
jedoch so kurz wie möglich sein. Der betreffende Zeitabschnitt
läßt sich in der grafischen Darstellung der Änderungsrate
der Beschleunigungskurve d²w/dt² besser erkennen; letztere
zeigt ein Ansprechverhalten mit zwei nach Minus gerichteten
Spitzen, die dem Abfallen der Beschleunigung und der
Zunahme der Verzögerung zwischen Blockierzyklen entsprechen.
Der bei der Analyse des Ansprechverhaltens interessierende
Zeitabschnitt ist dann die Zeitspanne zwischen den beiden
Spitzen, welche verhältnismäßig einfach ermittelt werden
kann.
Beim Zyklus (b), der dem optimalen Ansprechverhalten nahekommt,
ergibt sich eine zweizackige Beschleunigungsableitung,
deren Spitzen jedoch enger beieinanderliegen und dadurch anzeigen,
daß das Rad die Fahrzeugverzögerung nur während
einer kurzen Zeitspanne beibehält.
Der Zyklus (c) verdeutlicht einen Ablauf unter Kaskadenbedingungen,
hervorgerufen durch vorzeitiges Wiederbetätigen
bei jedem Zyklus. In diesem Falle nimmt das Rad zu keinem
Zeitpunkt die Verzögerung des Fahrzeuges an, sondern geht
bei Abfallen der Wiederbeschleunigung ohne Verzögerung in
die nächste Zyklusverzögerung über und zeigt daher kein Verhalten
mit zweizackiger Beschleunigungsableitung. Dieses
Fehlen von doppelten negativen Spitzen ist ein deutliches
Anzeichen dafür, daß ein Ablauf unter Kaskadenbedingungen
stattfindet, und läßt sich benutzen, um in einem adaptiven
Regler die Wiederbetätigung beträchtlich zu verzögern, um
diese Bedingungen für die folgenden Zyklen wirksam zu beseitigen,
wodurch eine volle Wiederbeschleunigung des Rades
ermöglicht wird.
Die vorgeschlagene Zyklusanalyse geht daher von einer Bewertung
des Zeitabschnitts aus, während dem bei jedem Zyklus
das Rad sich mit nahezu Synchrongeschwindigkeit dreht.
Dieses Analyseverfahren erfordert keine Messung der Synchrongeschwindigkeit,
so daß es auf Ein-Achsen- oder Ein-Rad-
Systeme anwendbar ist, die notwendigerweise oder aus praktischen
Gründen voneinander getrennt sein müssen. Das Korrektursignal
wird dynamisch in einem elektronischen Integrator
geformt, welcher die Synchronzeit in bezug auf die
gesamte Zykluszeit ständig dynamisch bewertet, um bei jedem
Radzyklus die für die Wiederbetätigung erforderliche Beschleunigung
zu erzeugen.
Anhand von Fig. 5, 6 und 7 werden nun drei Untersysteme beschrieben,
welche aus Beschleunigungssignalen dw/dt die dem
Integrator zuzuführenden Wellenformen zu erzeugen vermögen,
die von den Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 1 und 3 für
die selbstregelnde Steuerung der Bremsenwiederbetätigung
im geschlossenen Regelkreis benötigt werden.
Im Blockschaltbild gemäß Fig. 5 ist eine zweite Differenzierschaltung
22 enthalten, die auf ein gefiltertes Beschleunigungssignal
dw/dt einwirkt, das von der Differenzierschaltung
2 gemäß Fig. 3 erzeugt worden ist. Das Ausgangssignal
der Differenzierschaltung 22 wird durch eine Diodenblockierschaltung
23 blockiert, die nur die negative Halbperiode
durchläßt, also die Doppel- oder Einfachspitzen der Beschleunigungsableitung,
die hier von Interesse sind. Diese
Spitzen werden dann einer der Abtast- und Speicherschaltung
10′ gemäß Fig. 3 ähnlichen Abtast- und Speicherschaltung 24
zugeführt, welche die Spitzen zu erfassen und Signale zu
erzeugen vermag, die eine nachgeschaltete, speichernde Sperrschaltung
25 steuern. Die Sperrschaltung 25 treibt den Integrator
8 über einen Schalter 32. Jede Spitze erzeugt am Ausgang
der Abtast- und Speicherschaltung 24 ein Signal, das
die Sperrschaltung 25 einstellt. Die Sperrschaltung 25 hat
eine Neueinstell-Anschlußklemme 26, der ein Neueinstell-
Signal zugeführt wird, um eine Eingriffs- bzw. Korrekturbedingung
zu schaffen, wenn sich das Rad mit einer größeren
Rate als dem Erfassungs-Schwellwert beschleunigt oder verzögert.
Somit wird die Sperrschaltung 25 nur durch die
erste Spitze eingestellt und wird sofort nach Überschreiten
des Erfassungs-Schwellwertes Va neu eingestellt. Die Zeitspanne,
während der die Sperrschaltung 25 eingestellt
bleibt, ist dann ungefähr gleich dem Abstand zwischen den
beiden Spitzen, da sich die zweite Spitze aus zunehmender
Verzögerung bei Beginn des nächsten Blockierzyklus ergibt.
Die logische Verknüpfungsschaltung, die der Neueinstell-
Anschlußklemme 26 ein Signal zuführt, umfaßt ein ODER-
Glied 27, dessen beiden Eingänge an den Ausgang der Vergleichsschaltung
4 bzw. an den Ausgang einer weiteren Vergleichsschaltung
28 angeschlossen sind. Wie oben schon erläutert,
stellt die Vergleichsschaltung 4 das Vorliegen
einer übermäßigen Verzögerung fest. Die Vergleichsschaltung
28 hat einen Schwellenwert-Eingang, der an ein
Nullpotential angeschlossen ist, so daß sie einen Ausgang
erzeugt, der die Neueinstellung der Sperrschaltung 25
erhält, wenn ihrem anderen Eingang von der Differenzierschaltung
2 ein Beschleunigungssignal zugeführt wird.
Wenn das Signal nicht sehr rein ist, ergeben sich aus der
Verwendung der zweiten Differenzierschaltung 22 Schwierigkeiten
durch die Verstärkung des Rauschens, so daß die
Wegnahme dieses Bauteils bei bestimmten Anwendungen gewisse
Vorteile haben kann. Fig. 6 zeigt das Blockschaltbild eines
Zyklus-Analysiersystems, das die dem Integrator zuzuführende
Wellenform ohne Verwendung einer zweiten Differenzierschaltung
erzeugt, dennoch nach ähnlichen Grundsätzen arbeitet,
indem es direkt auf die Beschleunigungswellenform
einwirkt. Es wird eine der Abtast- und Speicherschaltung
10′ gemäß Fig. 3 ähnliche zweite Abtast- und Speicherschaltung
29 benutzt. Die der Diode 14, dem Transistor 13
und dem Kondensator 15 entsprechenden Bauteile der Abtast-
und Speicherschaltung 29 bilden eine Beschleunigungsfolgeschaltung
30. Der Vergleichsschaltung 12 entspricht eine
Vergleichsschaltung 31, die jedoch so vorgespannt ist, daß
sie bei statischem oder sich sehr langsam änderndem Eingangssignal
nach hohen Verzögerungsniveaus hin schwingt.
Die in Fig. 7 mit durchgezogenen und gestrichelten Linien
dargestellten Eingänge der Vergleichsschaltung 31 folgen
der Beschleunigungsspitze, und selbst mit der Vorspannung
hängt der Kondensatoreingang (gestrichelte Linie) nach,
wenn die Beschleunigung abfällt. Der Punkt ta wird von der
Vergleichsschaltung 31 erfaßt, sobald die Änderungsrate
der Beschleunigung abnimmt, wenn das Rad eine Wiederbeschleunigung
beendet. Die Vorspannung modifiziert dann die
Nachlaufwirkung, wobei sie bewirkt, daß sich die Kondensatorspannung
(gestrichelte Linie) weiter ändert, bis sie durch
die der Diode 14 entsprechende Eingangsdiode blockiert wird,
nachdem sich die Differentialeingangsspannung umgekehrt
hat, wodurch das Umschalten der Vergleichsschaltung 31 hervorgerufen
wurde. Dies bewirkt das Schließen des den Eingang
des Integrators 8 steuernden Schalters 32, vorausgesetzt,
daß sich das Rad nicht auf einem höheren Niveau
als dem Erfassungs-Schwellwert beschleunigt oder verzögert.
Diese Bedingungen müssen erfüllt sein, damit ein UND-Glied
33 zusätzlich zum Folgerausgangssignal ein Schalterbetätigungssignal
zur Verfügung stellen kann; sie werden durch
die Vergleichsschaltung 4 und 28 erzeugt.
Fig. 8 zeigt ein drittes Zyklusanalysiersystem, bei dem der
Eingang des Integrators 8 für die Zeitdauer eingeschaltet
wird, welche die Verzögerung braucht, um von Null auf ein
Primärniveau Vp anzusteigen, das etwa 60% des Erfassungs-
Schwellwertes beträgt. Das Primärniveau Vp wird als
Schwellwert einer weiteren Vergleichsschaltung 33′ gesetzt.
Dies stellt im allgemeinen eine Zahl dar für die größte
Fahrzeugverzögerung, die unter den bestmöglichen Bedingungen
einer blockierfreien Bremsung erzielbar ist. Selbst bei
einer Kaskadenbedingung (Fig. 9), wo jeder Hinweis darauf
fehlt, daß eine synchrone Radgeschwindigkeit erreicht wird,
muß am Ausgang des ODER-Gliedes 27 ein Impuls VG von endlicher,
wenngleich kleiner Länge vorhanden sein, innerhalb
dessen die Verzögerung von Null auf das Primärniveau Vp
ansteigt. Der erste Teil des Impulses VG wird daher nicht
berücksichtigt, um diesen asynchronen Impuls zu ermöglichen.
Dies wird durch eine Verzögerungs-EIN-Schaltung 34 erreicht,
in welcher der Eingangsimpuls VG während einer im voraus
eingestellten Zeitdauer vorliegen muß, bevor ein Ausgangsimpuls
VS erzeugt wird. Dennoch endet der Ausgangsimpuls VS
praktisch zur gleichen Zeit wie der Eingangsimpuls VG.
Unter Berücksichtigung dieser Korrektur ist der erzeugte
Impuls in der Lage, den Integrator 8 so zu steuern, daß
eine ständige Korrekturspannung zur Verfügung gestellt wird.
In Fig. 10 sind die Ausgänge VG und VS der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 8 für einen normalen gesteuerten Zyklus
dargestellt.
Bei den drei Zyklusanalysiersystemen gemäß Fig. 5, 6 und 8
steuert der erzeugte Ausgangsimpuls einen Schalter am Integratoreingangskreis,
was bewirkt, daß der Integrator 8
eine Eingangsamplitude erhält, die einen ansteigenden
Sägezahnausgang Vb erzeugt, der, wenn er der Vergleichsschaltung
4 zugeführt wird, den Neueinstell-Schwellwert
in Richtung einer Beschleunigungsminderung nachstellt, wodurch
eine frühere Wiederbetätigung ausgeführt wird. Während
des übrigen Teils jedes vollständigen Blockierzyklus erhält
der Integrator 8 einen Grundeingang, der ein Abnehmen
der Ausgangsspannung Vb mit stetiger Rate bewirkt. Somit ist
es bei gleichbleibenden Kraftbeschlußbedingungen zwischen
Luftstreifen und Fahrbahnoberfläche möglich, ein dynamisches
Gleichgewicht zu erzielen, in dem der Integratorausgang Vb
über dem größten Teil jedes Zyklus stetig abnimmt und dann
während der Zeit des vom Zyklusanalysiersystem abgegebenen
Steuerimpuls mit einer höheren Rate ansteigt, wodurch
jeder Zyklus bei der gleichen Spannung begonnen wird. Außerdem
hat diese vom Integrator 8 erzeugte Sägezahnspannung im
Wiederbetätigungspunkt das richtige Niveau, um diese Wiederbetätigung
in der zur Erzielung eines optimalen Zyklusansprechverhaltens
richtigen Position auszulösen. Wenn irgendeine
Störung eintritt, z. b. eine Änderung von µ oder irgendeines
anderen Parameters, so hat dies Einfluß auf die
Steuerimpulsbreite und das Niveau des Integratorausganges
steigt an oder sinkt ab, um das Zyklusansprechverhalten
bei den folgenden Zyklen wiederherzustellen. Eine Zunahme
von µ erzeugt entweder einen kurzen Blockierzyklus oder
eine längere Zwischenzykluszeit, so daß die Integratorausgangsspannung
ansteigt und beim folgenden Zyklus eine
frühere Wiederbetätigung auslöst, um das Verhältnis Zykluszeit
zu Zwischenzykluszeiten wiederherzustellen. Wenn µ
kleiner wird, kann das Rad in eine Kaskadenbedingung einlaufen
und wird am Ende dieses Zyklus kein Steuerimpuls erzeugt,
so daß der Integrator 8 während der gesamten Dauer
des nachfolgenden Zyklus weiter abfällt, wobei er den
Wiederbetätigungspunkt bis zum Ende des Wiederbeschleunigungshubes
verzögert, wo die Beschleunigung abzunehmen beginnt,
wenn Rad- und Fahrzeuggeschwindigkeit ungefähr
gleich werden.
Claims (12)
1. Antiblockiersystem für Fahrzeugbremsen mit einer Auswerteschaltung,
die
- - Drehzahlsignale empfängt und in Drehverzögerungssignale umwandelt,
- - beim Überschreiten einer Drehverzögerungsschwelle ein Bremsdruck- Abbausignal an ein Magnetventil abgibt, um den Abbau des Bremsdruckes einzuleiten, und
- - anschließend ein Bremsdruck-Erhöhungssignal abgibt, das den Wiederanstieg des Bremsdruckes einleitet und
- - mit einer Anpassungsschaltung, die den Beginn des Bremsdruck- Erhöhungssignals abhängig von der gemessenen Radverzögerung bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine Meßschaltung (22, 24; 28, 29, 33) vorgesehen ist, die die Zeit feststellt in welcher das Rad mit der gleichen Rate wie das Fahrzeug verzögert (Synchronlaufzeit),
- - die Anpassungsschaltung (7, 8) die während des augenblicklichen Regelspiels gemessene Synchronlaufzeit mit einer vorhergehenden vergleicht und
- - bei einer zu langen augenblicklichen Synchronlaufzeit den Beginn des Bremsdruck-Erhöhungssignals vorverlegt und bei einer zu kurzen Synchronlaufzeit den Beginn verzögert.
2. Antiblockiersystem gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Synchronlaufzeit des unmittelbar vorausgegangenen
Regelzyklus benutzt wird, um den Zeitpunkt des Bremsdruck-
Erhöhungssignales zu bestimmen.
3. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwellenwertschalter (7) für die Radverzögerung
und der Zeitpunkt des Bremsdruck-Erhöhungssignales
durch Einstellung des Schwellenwertes (Vb)
einstellbar ist.
4. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Synchronlaufzeit ausschließlich aufgrund von Messungen
der Drehverzögerung des gebremsten Rades
bestimmt wird.
5. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt des Beginns (t 1) und der Zeitpunkt des Endes
(t 2) der Synchronlaufzeit durch eine Differenzierschaltung (22)
bestimmt werden, welche das Radverzögerungssignal differenziert,
wobei die Zeitpunkte (t 1, t 2) durch Maxima des Ausgangssignals
der Differenzierschaltung (22) bestimmt sind.
6. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt des Beginns und der Zeitpunkt des Endes der
Synchronlaufzeit durch eine Abtast- und Speicherschaltung (29)
bestimmt werden, die das Drehverzögerungssignal mit einem gespeicherten
Wert vergleicht, wobei die Beginn- und End-Zeitpunkte
bei Übereinstimmung zwischen dem Drehverzögerungssignal und dem
gespeicherten Signal erzeugt werden.
7. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Integrator (8) die Zeitspanne zwischen den Beginn- und
Endzeitpunkten (t 1, t 2) mißt.
8. Antiblockiersystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verknüpfungsschaltung (4, 28, 27) verhindert, daß der
Integrator (8) die Zeitspanne zwischen dem End-Zeitpunkt einer
Synchronlaufzeit und dem Anfangszeitpunkt der nachfolgenden
Synchronlaufzeit mißt.
9. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Beginn-Zeitpunkt der Synchronlaufzeit als derjenige
Zeitpunkt gewählt wird, an dem das Radverzögerungssignal etwa 0 ist,
und der End-Zeitpunkt der Synchronlaufzeit als derjenige Zeitpunkt,
an dem die Radverzögerung einen vorbestimmten Schwellenwert
(Vp) erreicht, welcher kleiner ist als derjenige Wert,
bei dem das Bremsdruck-Abbausignal erzeugt wird.
10. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt des Bremsdruck-Erhöhungssignales in Abhängigkeit
von der Dauer des Bremsdruck-Minderungssignales während
eines laufenden Regelzyklus verändert wird, wobei bei einer
Verlängerung dieser Dauer der Zeitpunkt des Bremsdruck-Erhöhungssignales
verzögert wird.
11. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt des Bremsdruck-Erhöhungssignales durch ein
laufend veränderliches Steuersignal gesteuert wird, welches
sich während der Synchronlaufzeiten in eine Richtung und in
den dazwischen liegenden Zeitspannen in der entgegengesetzten
Richtung verändert.
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